CN101175397B - 植物根深性的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在相同培养基水分含量的条件下对于多个个体或系统的植物来评价根深性的方法。本发明的方法是把多个植物个体一起种植在为了植物的根延伸而具有足够深度的栽培容器中，通过逐渐降低培养基水分含量而在相同培养基水分条件下对于多个植物个体来评价根深性的方法。本发明的方法还是通过把栽培容器设置在水槽中而容易调整培养基水分含量，因此栽培条件的管理容易且效率好的植物根深性的评价方法。根据本发明的方法，由于能有效评价、选拔在干燥且地下水位低的环境下也能生育的植物，所以能在适合干燥地区栽培的作物和沙漠绿化中能使用的树木类的品种培育中发挥作用。

Description

植物根深性的评价方法

技术领域

本发明涉及植物的根延伸更深的形状性质即植物根深性的评价方法。本发明且涉及简便地选拔在干燥条件下根伸长得长的植物的方法。

背景技术

植物的生长受土壤水分条件的影响大。植物为了在土壤水分缺乏的条件下也适应并维持生育，有回避干燥性或从生理学耐性获得耐干燥性的采取适应的战略。回避干燥性是例如对于土壤水分的缺乏而把根延伸到深处或进行休眠，这样来回避干燥应激(ストレス)反应的性质。对于干燥的生理学耐性是即使在干燥的环境下也能生育的性质。

现在地球上的农田大半是半干燥地带，作物的生产被水大为限制。由于土壤的干燥是从土的表面向下方进行，所以多有即使靠近土壤表面干了而下方水分含量比较高的情况。因此，在使植物对于干燥的适应战略中使根延伸更深的形状性质，即，利用根深性来回避干燥被希望对于干旱地带植物的生育维持、收获量的增加，进而对于保护地球环境也有大贡献。为了培育具有根深性的植物则需要评价非常多的植物，但由于根在土中，所以难于直接观察并评价多个个体的根，需要找出简便且效率高的测定方法。

调查植物根深性公知的方法有壕沟法和圆筒法等几个方法。

壕沟法是在苗圃栽培植物，把土掘开深度0.5m到2m左右，按深度不同调查根的粗细和数量的方法(Nemoto H.，Suga，R et al.，Breeding Science48：321～324，1998)。壕沟法要掘开土，所以非常占用劳力，难以评价多数植物。由于在苗圃栽培，所以土壤水分条件被自然气候所左右。由于充分考虑到土壤水分条件即水分含量的不同而根的伸长速度就不同，所以在土壤水分充分的条件下被评价为根的伸长快的个体、系统或品种就不一定在干燥条件下也伸长快。因此即使这样耗费巨大劳力进行调查，也有选拔出在干旱条件下根的伸长不良的品种/系统的危险性。

圆筒法是使用塑料制等筒来栽培植物并调查根生育的方法。

作为圆筒法之一是在透明的塑料制圆筒中种植植物，使根的侧面显现地倾斜圆筒进行栽培以检测根的伸长速度和最大到达深度的方法(Mia，M.W.，Yamauchi，A.，et at.，Japanese Journal of Crop Sciencel3：131-140，1996)。该方法有能直接观察到根的优点，但当在一个圆筒内种植多个个体时就分不清哪个根是从哪个个体产生的，因此一个圆筒只能调查一个个体。

Trillana们在长1m的氯乙烯制罐内播种稻子的种子，在播种后的14日期间保持土的上面是2、3cm装满水状态，从播种后第62日开始把一部分水放掉，使水位降低到距离底30cm(距离土的表面60cm)，进行6日期间栽培后，再次以土的上面是2、3cm装满水状态进行栽培，对根的密度和茎叶的干物重量等进行比较(Trillana，N.，Inamura，T，et al.，Plant ProductionScicncc 4：155-159，2001)。Trillana们的方法为了把干燥处理后的水位保持一定就每天向各容器补充水进行调整，考虑到该调整需要相当的劳力，所以不适合大量进行测定。且Trillana们的方法为了干燥处理的排水就需要4小时。该试验仅把水位降低一次，在分成数次逐渐把水位降低的情况下则非常不便。且在长容器中装填土并使其充满水时，若把水从上加则土壤中的空气难于出来，使水渗入到土中需要相当的时间。这样，Trillana们的方法对于处理少量被测体的基础研究适用，但不适用需要处理大量个体的品种培育。

上述的Mia们和Trillana们所公开的两种圆筒法由于以各自的容器来栽培不同的品种，所以不是比较在相同的土壤水分条件下多品种的根的生育。栽培容器内的土壤水分含量随植物的吸水而经常变化。由于植物的吸水量随环境条件和生育阶段等与植物体的大小一起变动，所以土壤水分含量受它们的影响大。在把不同品种种植在各自容器的情况下，即使温度和光条件相同，植物体大的品种也比植物体小的品种更早受到强的干燥应激反应，不是在相同土壤水分条件下的比较。实际上Trillana们的报告中显示了干燥处理终了时的土壤水分含有率随栽培品种的不同而不同，这被叙述为是由地上部的生育差而引起的。且如先前所述，为了把它们干燥处理后的水位保持一定就需要每天向各容器补充水而把干燥处理后的水位保持一定，但该作业的劳力大，若不进行这种水位调整时则肯定容器之间的土壤水分含有率进一步被扩大，考虑该差对试验结果的影响大。这样，在把多个品种或系统在各自的容器中栽培时由于容器之间土壤水分条件的不同而不能进行相同土壤水分条件下的根深性比较。

不是根深性的评价方法，但有使用塑料制盆的植物耐干燥性评价法(特开2003-230218号)。该方法是把被测定植物种植在多个盆中，在合适的栽培条件下短期间培育后停止灌水进行干燥处理，然后一个盆一个盆地一边变化期间一边再次充分灌水进行规定期间的栽培后，调查与干燥处理期间对应的生存率的方法。由于该耐干燥性评价法也是一个盆仅种植一个种类(品种)的植物，所以随着进行干燥处理和时间的经过也显示出容器之间土壤水分含量不同。因此，被叙述为耐干燥性界限相同的两个品种，即使干燥处理的天数相同也是生存率大不同。为了比较相同土壤水分含量时的生存率，就要对每个被测体植物准备多个盆，需要对每个期间检测土壤水分含量，变成非常烦杂的方法。这种使用盆的耐干燥性试验，当把不同植物以各自的容器栽培时也在土壤水分含量上出现差，难于进行植物之间耐干燥性的比较。

被报告有使用比较浅的罐的植物耐干燥性评价法(和田、铃木们，日本作物学会记事(Jpn.J.Crop Sci.)70：580-587，2001)。该方法是把多个被测植物种植在同一罐内，在合适的栽培条件下短期间培育后停止灌水进行干燥处理，然后再次充分灌水进行规定期间的栽培，调查各时刻点各植物生育状况的方法。尽管该方法不需要大量劳力且能把多个植物在同一土壤水分含量下进行比较，但这是“土壤水分少的条件下的耐干燥性比较”，与根在土中延伸至深处而回避干燥的形状性质(即根深性)关联性少(NemotoII.，Suga，R et al.，(1998)Breeding Science 48：321-324)，通过该方法选拔的植物不一定具有根深性。

为了开发根深性植物则需要测定多个个体或系统，上述评价植物根深性的现有方法对于在相同土壤水分含量条件下进行大量被测体的测定是不适合的。要求得对于多数植物能以相同土壤水分含量条件来评价和选拔其根深性，且土壤水分含量的调整容易等栽培条件管理容易的有效简便的评价和选拔方法。

专利文献1：特开2003-230318号

非专利文献1：Nemoto H.，Suga，R et al.，Breeding Science 48：321～324，1998

非专利文献2：Mia，M.W.，Yamauchi，A.，et at.，Japanese Journal of CropScience 13：131-140，1996

非专利文献3：Trillana，N.，Inamura，T，et al.，Plant Production Science4：155-159，2001

非专利文献4：和田、铃木们，日本作物学会记事(Jpn.J.Crop Sci.)70：580-587，2001

发明内容

本发明课题的目的在于提供一种简便有效地评价、选拔根深性植物的方法。

本发明的课题还在于提供一种把多个个体或系统的植物在相同培养基水分含量的条件下不实际检测根的长度来评价根深性的方法。

本发明的课题还在于提供一种培养基水分含量的调整等试验条件的管理容易的能有效评价植物根深性的方法。

本发明者们为了解决上述课题，考虑出了通过在具有足够深度的栽培容器内种植多个植物个体来在相同培养基水分条件下有效评价植物根深性的方法。本发明者们还考虑出了通过把底敞开的栽培容器设置在存留水的水槽内并改变水槽的水位而能容易调整栽培容器中培养基水分含量的方法。其结果是以至完成本发明方法。

以下详细说明本发明。

本发明把多个植物个体种植在该植物用于延伸根的深度足够的容器中后，从培养基的表面向下方地逐渐降低水分含量来评价植物根深性的回避干燥性。

因此，本发明的方法是能对于多个植物个体在相同的培养基水分条件下评价根深性的方法，该方法包含以下工序：

(1)为了植物延伸根而在具有足够深度的栽培容器内装填培养基，并种植多个植物个体；

(2)逐渐降低培养基的水分含量，给予该植物干燥应激反应；

(3)根据该植物出现的干燥应激反应症状来评价该植物的根深性。

其他形态本发明的方法是对于多个植物个体在相同的培养基水分条件下评价根深性的方法，该方法包含以下工序：

(1)为了植物延伸根而在具有足够深度且底敞开的栽培容器内装填培养基，把该栽培容器设置在水槽中；

(2)在该栽培容器内种植多个植物个体；

(3)通过降低水槽的水位而使培养基的水分含量逐渐降低，给予该植物干燥应激反应；

(4)根据该植物出现的干燥应激反应症状来评价该植物的根深性。

使用上述本发明的根深性评价方法还能选拔根深性的植物。这种选拔根深性植物的方法也在本发明的范围内。本发明选拔根深性植物的方法是在本发明根深性评价方法的最后工序中，包含把该植物表现的干燥应激反应症状轻的个体作为根深性植物来选拔的方法。

本发明的方法中由于栽培容器的底被敞开而水槽与栽培容器的水能流通，所以通过降低水槽的水位而使栽培容器的水位也降低，栽培容器中的培养基从表面向下方逐渐地干燥。虽然由栽培容器的不同而培养基干燥的进展情况多少就不同，但栽培在相同容器中的植物就都在相同的培养基水分条件下。能比培养基的干燥快地把根向下方延伸的植物即根深性植物由于能吸收水，所以不受干燥应激反应。另一方面，根伸长慢的植物由于根周围的土干燥，所以表示出干燥应激反应症状。

干燥应激反应是指植物生育环境中的水分含量减少时植物受到的影响。本说明书中把受到干燥应激反应而产生的植物的症状叫做干燥应激反应症状。干燥应激反应症状例如除了有生育停止、卷叶、萎缩、枯萎等外观症状之外还包括气孔关闭和光合成低下等。

这样，把多个植物个体以相同容器栽培就能给予相同的培养基水分条件，通过比较它们的干燥应激反应症状就能容易选拔根深性植物。

在此，本发明方法所评价根深性的多个植物个体可以相互是同种类，也可以是不同种类。最好该多个植物个体相互是同种类的植物个体，但也可以是同系统或是不同系统。本说明书中的同种类是指两个以上的植物个体相互在植物分类学中属于同种类。本说明书中的系统相同是指两个以上的植物个体相互在基因水平上实质具有同一关系的情况。本说明书中的系统不相是指两个以上的植物个体相互在基因水平上存在有一个以上不同点而具有形状性质不同株关系的情况。因此，植物个体是相互不同系统的关系未必被限定，例如包含有：品种不同的植物之间的关系、野生型植物与对该野生型植物通过基因组变换而形状性质转换了的植物的关系、在交配实验中F₀代的植物与F_n代(n是1以上的整数)植物的关系、在交配实验中继承相互不同基因的F₁代植物的关系等。对于不同系统的多个植物个体来评价根深性并选拔根深性植物的本发明方法，在具有耐干燥性植物的品种培育中成为有效的手段。

利用本发明的方法能进行评价根深性的植物并不限制、限定于根比较长且由栽培容器能生育的大小，但最好是种子植物、更好是被子植物，更理想是草本性植物，最理想是根长度10cm以上的草本性植物。具体说就是从稻子、玉米、小麦、大麦、高梁、御谷、意大利小米、甘蔗、意大利黑麦草、烟叶、油菜子、棉花、茄子、西红柿、黄瓜、斯特维亚菊、大豆、白犬荠菜(シロイヌナズナ)、花卉构成的群中选择的植物，更好是由稻子、玉米、烟叶构成的群的植物。但根延伸非常长的植物，例如即使是树木也能使用本发明的方法，当然是在小树时期的树木。

栽培植物的容器(以下说明书中叫做“栽培容器”)的形状没有特别限定，但圆筒形和立方形容易处理，所以好。栽培容器的深度是只要评价对象植物的根能延伸到足够的深度就没有特别限制，随评价对象植物的不同而不同，一般最好是30cm以上300cm以下，更好是40cm以上250cm以下，理想是50cm以上200cm以下。栽培容器的截面积是只要够栽培的评价对象植物的大小就没有特别限制，一般最好是从20cm²到25m²，更好是从30cm²到10m²，理想是从40cm²到5m²。

栽培容器理想的深度和截面积随评价对象植物大小的不同而不同，但更具体地如以下。白犬荠菜等比较小的植物以30cm以上100cm以下的深度、20cm²到1m²截面积的栽培容器为好。稻子、小麦、油菜子或大豆等中等程度的植物以50cm以上200cm以下的深度、20cm²到1m²截面积的栽培容器为好。玉米、烟叶等生育大的植物以50cm以上300cm以下的深度、400cm²到25m²截面积的栽培容器为好。

栽培容器的下部为了给水和排水而设定成敞开状态。敞开的状态只要一边把培养基保持在容器内一边使栽培容器内的水与水槽内的水能流通便可以是任意状态。因此，一般在底或靠近底的侧壁上至少设置一个足够通过水的孔(以下本说明书中叫做“底孔”)。栽培容器的侧面不一定设置需要吸水或排水用的孔，但也可以根据需要设置兼用于向根供给氧的通气孔。栽培容器的原料最好是聚氯乙烯和聚碳酸酯等塑料、不锈钢合金和铝等非腐蚀性或耐腐蚀性的金属或陶瓷等。在栽培中被腐蚀或有有害物质释放则不好。在栽培根延伸非常长的植物时，通过把栽培容器形成由塑料制和金属制的管卷成线圈状状态则也可以确保必要的长度。

向栽培容器装填适合栽培的植物的培养基。培养基的种类没有特别的限定，只要能适当地含有水和空气，在改变水槽的水位时能缓慢地变化培养基的水分含有量，且适合评价植物的栽培，则除了天然物之外也可以是波米特、蛭石、玻璃纤维这样的人造物。作为这种培养基例如最好能使用沙土、沙壤土、植壤土、黑牧土(黒ボク土)和它们的混合物或是市场销售的园艺用肥土等。培养基中最好加有植物生育所必要的肥料。最好把培养基没有大间隙地尽量均匀地装填在栽培容器内。最好在底孔上加有网和无纺布等以使培养基不从栽培容器的底孔流出。底孔上所加的网等的形状可任意选择，材质则使用不腐蚀或不腐败和不堵塞孔的。

栽培容器被设置在能存留水的容器(以下本说明书中叫做“水槽”)内。设置的方法只要是水槽的内底与栽培容器的底孔不贴紧地能从水槽通过栽培容器的底孔向培养基给水的形态，就没有特别的限制，例如在水槽的底部铺设具有一定程度厚度的塑料等网，如果在其上放置栽培容器，则能容易设置。这时，水槽的水能通过网的间隙充分进入到栽培容器的底面。水槽的深度比栽培容器浅或深都不要紧，但最好在水槽满水的情况下栽培容器的培养基表面不干，且在比栽培容器深的情况下侧壁的阴影不给予植物生育不好影响的范围。把栽培容器设置在水槽中时，水槽与栽培容器的高度差最好在50cm以内或30cm以内，更好在10cm以内。但在不能确保培养基表面不干的深度的情况下，则也可以考虑在干燥处理开始之前从容器之上进行灌水以保持必要的培养基水分。水槽的正面宽度没有限定，但能设置10个栽培容器以上则从作业效率来看为理想。水槽的材质没有限定，但塑料、金属、混凝土等能确保强度，在容易到手的点来看为理想。

水槽中装满水使培养基湿润。由于能从水槽通过栽培容器的底孔给水，所以培养基中的空气容易出去，能使培养基整体可靠且在短时间内湿润。水槽的水位没有特别的限定，但最好在栽培植物之前把水装满到培养基表面湿润的高度。即使在不喜好高培养基水分植物的情况下，也要充分向水槽装满水，一旦确实培养基整体被湿润之后再降低水位，最好在栽培开始前设定成适当的培养基水分条件。水槽的水位不能高到使培养基表面潮湿的程度，则也可以从培养基上面灌水而使培养基湿润，但这时为了使培养基不能有没湿润的部分，则需要在数日期间仔细地多次进行灌水。

本发明除了在水槽内设置栽培容器的方法之外，例如也可以利用把水槽和栽培容器分别设置，把栽培容器的底孔与水槽的底或下部由管子等连结来调整水位的方法。这样也能使水槽的水位或位置上下移动来调整栽培容器的水位。

即，本说明书的“把栽培容器设置在水槽内”是意味通过水槽水位的调整而能调整栽培容器水位这样地来设置水槽和栽培容器，除了在水槽中设置栽培容器之外，还包括把栽培容器与水槽的底或下部连结的情况等。

栽植密度只要是植物能通常生育的密度就没有特别的限定，例如稻子是栽培容器栽种部的面积每100cm²是从一个个体到100个个体，最好是从5个个体到30个个体。在玉米等大植物的情况下最好栽植密度更小，是栽培容器栽种部的面积每1m²是从一个个体到200个个体，最好是从10个个体到100个个体。

评价对象植物向栽培容器的栽种可以直接向栽培容器播种，也可以把育苗箱等培育的苗进行移植。也可以利用使植物的根通过那样地在底上开有孔等的容器中培育苗，而每个容器被放置在栽培容器上的方法。

向栽培容器直接播种了时，在发芽后过一段时间后再进行栽培，在生育一定程度之后再进行本发明的方法为好。在把苗向栽培容器定植的情况下，在根活了之后再进行本发明的方法为好。

本发明的方法中最好在栽培初期以该植物生育理想的水分条件进行栽培，在根延伸到一定程度后再把水槽的水位逐渐降低而给予植物干燥应激反应。

由于栽培容器与水槽的水通过底孔联络，所以通过降低水槽的水位就能容易地使栽培容器的水位降低。

开始降低水位的时期和降低的方法随评价对象植物的不同而不同，但最好在根至少延伸约10cm左右期间后到达栽培容器一半深度之前这期间。该期间的决定最好是预先通过预备实验等大体调查了评价对象植物根的伸长形状性质等。也可以使用透明塑料等制作的栽培容器来观察根的伸长。水位降低的幅度没有特别的限定，但最好是注意气温和光通量，一边观察植物的状态一边进行，具体是最好每一周期间从10cm到100cm。例如在定植3～4叶期稻苗的情况下，开始降低水位时期最好是从定植后的第一周到第五周之间，更好从第一周到第四周之间，水位降低的幅度最好是每一周期间从10cm到100cm，更好是20cm～70cm。因此，以稻子为例，定植后从第一周到第四周开始降低水位，然后从一周期间到五周期间整体地降低80cm到150cm为好。例如在一周期间把水位降低50cm时，可以一次就降低50cm，也可以数日分数次地降低50cm。

作为降低水槽水位的方法，有用泵把水吸出来、从设置在水槽底部附近的排水口排水、从例如每10cm设置在水槽侧壁上的排水口排水等方法。

由于随着水槽水位的降低而栽培容器的水位也降低，所以由植物吸水和从培养基表面蒸发，培养基从表面向下方逐渐地变干燥。比培养基干燥的进行更快地把根伸长到深处，而能把根的前端保持在水分充分的层中的个体则不受干燥应激反应。另一方面，根伸长慢的个体由于根的周围能利用的水分变少而表现出生育停止、卷叶等干燥应激反应症状，当培养基的干燥进一步进行，则叶开始枯萎，最终枯死。

在恰当的时期调查茎叶的状态来选拔根深性个体。由于越是受到干燥应激反应快的个体即根伸长慢的个体，则越表现出重的干燥应激反应症状，所以把症状轻的作为根深性个体选拔。在各容器种植一个～数个对照系统的植物个体，由于能比较并评价这些对照植物与被测定植物的应激反应症状程度，所以容易选拔。

本发明的方法对于多个植物个体能简便有效地评价和选拔它们的根深性，所以作为用于进行具有根深性的耐干燥性植物品种的培育手段而被使用。对于多数系统植物，利用本发明的方法能进行评价和/或选拔根深性植物。例如在培育品种的过程中，从育种原料中把具有根深性的个体或系统作为育种母本来选拔的工序、从把育种原料或育种母本交配的后代中来选拔具有根深性的个体或系统的工序就能使用本发明的方法。这样被选拔的个体或系统还能进一步作为育种母本来使用。使用本发明方法来测定导入了考虑与根深性关系的基因的形状性质转换体就能进行该基因的评价。对于导入了任意DNA片断的多个形状性质转换体，利用本发明的方法进行测定、评价，则也能探索与根深性有关的基因。

本发明还有用于利用本发明的方法来评价植物根深性的装置，提供如下所述的装置，该装置包括有为了使植物延伸根而有足够深度且底敞开的栽培容器和设置该栽培容器的水槽，向该栽培容器中装填培养基并设置在水槽内来培养植物，这时，通过调节该水槽的水位而能调节该栽培容器中培养基的水分含量。本发明的装置也可以加上在本发明方法说明中上述那样的各种修饰和变更，这些修饰或变更的形态也是本发明的范围应被业内人士所理解。本发明装置的概略图表示在图1。图1用于表示本发明的概念，本发明并不限定于概略图所表示的形态。

由本发明方法所选拔培育的具有根深性的植物，主要是适合在干燥环境下进行栽培的植物，谷物、蔬菜、花卉等其他商业作物就不用说了，且作为森林资源或用于沙漠绿化而被植林的树木类也适用本发明，能进行选拔和培育。作为这种树木类例如能举出：丁纳橡胶、山茶、樟树、木樨、樱花、柳树、木兰、梅、柞树、常绿树、杜鹃花、杉树、桧柏、椰枣、罗望子树(タマリスク)、含羞草、椰枣、桉树、松树、白杨、榆树、沙枣等。本发明在适用这样的树木类时，最好在根的长度尚短的小树时进行。

由于本发明的方法即使不实际检测根的伸长也能选拔根深性的个体，所以不像壕沟法那样要包含在苗圃需要把土掘开的大量劳力的工序，与壕沟法相比所需要的劳力大为减少便可，所以适合大量测定。现有知道的圆筒法是把不同的品种以各自的容器进行栽培，所以不能比较相同培养基水分条件下的多个品种根的生育，但本发明的方法能把多个植物以相同栽培容器进行培养，所以能比较相同培养基水分条件下的根深性。且本发明的方法与现有的方法比较，水位调整等栽培条件的管理非常容易。

这样，本发明的方法能把多个植物在同一水分条件下进行栽培比较，且水位调整等栽培条件的管理也非常容易，是能大量测定根深性植物的实用方法。利用本发明的方法能简便有效且可靠地评价植物的根深性。

附图说明

图1是本发明装置的纵剖面概略图；

图2-1是表示本发明方法进行的各罐(罐1、2)栽培容器的各品种干燥应激反应症状点评平均值经过的曲线。分别表示a、罐1-栽培容器A，b、罐1-栽培容器B，c、罐1-栽培容器C，d、罐2-栽培容器A，e、罐2-栽培容器B，f、罐2-栽培容器C的结果。

图2-2是表示本发明方法进行的各罐(罐3、4)栽培容器的各品种干燥应激反应症状点评平均值经过的曲线。分别表示g、罐3-栽培容器A，h、罐3-栽培容器B，i、罐3-栽培容器C，j、罐4-栽培容器A，k、罐4-栽培容器B，1、罐4-栽培容器C的结果。

图3是表示和田们(日本作物学会记事，70：580-587，2001)的方法进行耐干燥性试验结果的图。分别表示a、在定植后第37天开始干燥处理的情况，b、在定植后第44天开始干燥处理的情况的结果。

符号说明

1栽培容器    2底孔    3水槽    4培养基    5水(水面)

具体实施方式

以下通过实施例更具体地说明本发明，但本发明的技术范围并不限定于这些实施例。

实施例

作为供试验材料而使用了稻子(Oryza  sativa L)的四个品种。即日本的水稻品种“行光”、日本的陆稻品种“梦之旗”、改良印地佳米品种“IR36”和日印杂交品种“水原287”这四个品种。梦之旗以根深性在苗圃发挥了高度的耐干燥性(平泽、根本们，育种学杂志48：415-419，1998)，而IR36和水原287被报告在罐试验中的耐干燥性高(和田、铃木们，日本作物学会记事，70：580-587，2001)。

把种子以黑露西杜丝塔纳福路普路(ヘルシ一ドスタ一ナフロブル)(药物名称)200倍稀释液消毒、催芽处理4天，在水稻用罐苗箱(61×31×高度2.5cm，小室直径约15mm，小室32列×14孔)中每一孔各播种一粒进行育苗。

栽培中使用聚氯乙烯制的管(以下叫做“乙烯管”)制成的三种容器。容器本体使用切断成长度1m的JIS规格K6741的VU50(外径60mm、内径56mm)、VU75(外径89mm、内径83mm)和VU100(外径114mm、内径107mm)这三种乙烯管。VU50的径小，只能栽种少数植物体，所以在上端安装有径不同的套管(公称径75×50)以与VU75和VU100栽种同数量的植物体。各乙烯管的下端根据径而安装了套管(公称径50×50、75×50或100×50)，并经由适当长度的VU50而安装有被开一个直径9.5mm孔(以下在本实施例中叫做“底孔”)的盖(公称径50)，三种栽培容器都一致成整体长度约117cm。把容器本体使用了VU50、VU75、VU100的容器分别设定为栽培容器A、栽培容器B、栽培容器C。

在各容器内装填：每24升市场销售的水稻用育苗土中混合了市场销售的配合肥料“玛固安普(マグアンプ)K(NPK＝6，40，6％)”32g的土(以下在本实施例中叫做“培养基”)。装填培养基的量是容器A、B、C分别约3、6.5、10升。

准备四个高度88cm、外径56cm、容量200升的圆筒形水槽(以下在本实施例中叫做“罐”)，罐的底部铺设有塑料制的网，在各罐内设置栽培容器A和栽培容器B各四个，设置栽培容器C三个，向罐加水。罐的水通过栽培容器的底孔进入到容器内，培养基被逐渐湿润。即使在罐满水的情况下，栽培容器的上部也有约29cm从水面向上露出，大部分的栽培容器在一天以内就把水吸上到培养基的表面。但对于水没吸上到培养基表面的一部分容器要从上灌水来把培养基湿润。

把播种后第13天的3叶期到4叶期的稻苗各品种各两个个体地把相同品种位于对角位置地计八个个体种植在各栽培容器中。定植后，当培养基表面发干时则适当灌水，不使干燥应激反应。

从定植后第二周或第三周开始，把罐的水位分成两次到四次地降低，进行干燥处理。表1表示各罐水位降低的情况。即罐1在定植后第二周把水位降低20cm，然后每一周期间各降低20cm、30cm，第五周降低到罐底。同样地，罐2从定植后第三周开始各降低40cm、30cm、18cm，罐3从定植后第三周开始各降低20cm、30cm、30cm、8cm。罐1、2、3即使把水吸出到罐底，之后水逐渐从栽培容器出来，但该水原封不动地残留在罐中。这些水随着蒸发和向栽培容器移动而在一周以内消失。罐4在定植后第四周降低50cm、第五周降低30cm，把水残留距离底部8cm。罐4中即使到第九周仍有水残留在底部。通过把罐的水由水泵吸出则水位能容易降低。

[表1]表1水位的推移

距离罐底的水位  单位cm

	定植时	第二周	第三周	第四周	第五周	第六周
							罐1	88	68	48	18	0	(0)
罐2	88	(84)	48	18	0	(0)
							罐3	88	(84)	68	38	8	0

罐4

88

(84)

(81)

38

8

(8)

()内是由水自然减少而降低的水位。

从容器的上面到水面的距离是从117减去表中数字的值(cm)

从把罐的水位降低数天后培养基的表面开始发干，从定植后第五周(干燥处理开始第三周)左右开始，植物开始出现卷叶等干燥应激反应症状。

受到干燥应激反应的个体开始表现出停止生育，叶向内侧卷曲的干燥应激反应症状。随着培养基干燥的进展而叶成圆筒状，进而更紧地卷成针状。把针状保持一段时间后则从叶尖开始枯萎，最后叶梢的水分离去而枯死。但梦之旗也有一部分叶以稍微卷的状态而水分离去。

从定植后第五周开始到第九周期间，每周三次(或两次)对每个个体根据干燥应激反应症状进行点评(表2)

[表2]表2点评和应激反应症状程度

点评	应激反应症状程度
		6	未见应激反应症状(未见卷叶、萎缩)
5	卷叶成半圆筒状。或叶稍微萎缩，叶尖下垂。
		4	卷叶厉害成圆筒状～针状。或整个叶萎缩下垂。
3	叶身的一部分开始干～叶身的一部分有水分残留。
		2	叶身干了但叶梢活着。
1	叶梢的整个外侧干了，看到发白。
		0	叶梢几乎干燥，接触时感到柔软。推定已经枯死。

表示了图2-1的a到f和图2-2的g到1中各罐每栽培容器的各品种点评平均值的经过。

干燥应激反应症状的开始显现是径越小的栽培容器越快，但栽培容器B与栽培容器C没有大的差别。另一方面，罐之间干燥应激反应症状的开始发生没有大的差别。例如罐1中栽培容器A是定植后第35天、栽培容器B是第47天、栽培容器C是第49天。而在水位最迟开始降低的罐4中栽培容器A是第37天、栽培容器B和栽培容器C都是第47天。

干燥应激反应症状的开始发生和进行随栽培容器的径和水位降低的方式不同稍微有不同，但在任何栽培容器中都是行光和水原287的症状进行快，接着是IR36，梦之旗最迟。该品种之间的关系在从应激反应症状初始的观察中几乎没有变化，所以何时能判断不清楚。在症状初始之后1～2周期间后，品种之间的点评差大，但在此以前实际观察时外观差也大，所以能判断。

在定植后的第八周从罐1、2、3中把栽培容器A取出，把定植部向下轻轻地敲打侧壁，使根不折断地仔细把培养基拉出来，观察培养基的干燥状态和根。各栽培容器的最长的根是罐1是73～80cm、罐2是62～64cm、罐3是70～83cm，培养基从最长根的前端到上方10～15cm左右是湿润的，但再向上则是干燥状态。追寻最长的根，则确认它们是梦之旗的根。

这样，应激反应症状最轻的梦之旗的根延伸的最深。因此，表示出利用本发明的方法能有效容易地选拔根深性植物。

比较例

为了与本发明进行比较，以和田们的方法(和田、铃木们，日本作物学会记事，70：580-587，2001，作为参照本说明书整个引用)为准使用浅容器进行了试验，对于实施例中供试验的苗评价了耐干燥性。把苗定植在装填有与本实施例同组成培养基的塑料罐(直径12cm、高度10cm)中，在装满有深度3～4cm左右水的底床上从底面给水进行栽培。苗与实施例中供试验的苗相同，向罐的定植方法也与实施例同样进行。在定植后的第37天和第44天各停止向两罐给水，进行干燥处理。一天观察3、4次植物的状况，在行光的叶梢到株根发干时再次向罐给水。在干燥处理中和再给水后的第三天观察茎叶的状态，干燥处理中是表2，再给水后是下面表3进行了点评。

[表3]表3  再给水后的点评和茎叶状态

点评	茎叶状态
		0	叶身、叶梢都干燥不变
1	叶梢的一部分～1/2左右是绿色，活了
		2	叶梢的1/2～大部分活了，叶身没有恢复了的叶
3	叶身的一部分是绿色，活了的叶：一片
		4	叶身的一部分是绿色，活了的叶：2～4片
5	叶身活了的叶：5片以上

图3a表示定植后第37天、图3b表示定植后第44天开始干燥处理的罐的结果。该方法的结果是水原287的耐干燥性最强，接着是IR36、行光，梦之旗最弱。该结果与由本发明方法评价时的结果即梦之旗的耐干燥性最强而水原287最弱的结果完全不同。

梦之旗是利用根深性而表示高度耐干燥性的陆稻品种(平泽、根本们，(1998)育种学杂志48：415-419，1998)。且Nemoto们(Nemoto H.，Suga，R et al.，Breeding Science(1998)Breeding Science 48：321～324)把多个稻子品种通过在苗圃栽培利用壕沟法按土壤不同深度观察了根的量和深度，且通过用深度10cm的容器栽培而评价了耐干燥性。该结果报告：没看到根深性与断水而产生的萎缩度有直接的关系，而看到与恢复力有直接的正的关系。

但比较本实施例和本比较例的结果是表示出，在使用了浅容器的试验中恢复力高的也未必是根深性的。这样上述Nemoto们的报告和本实施例与比较试验的结果就表示出，使用浅栽培容器的试验不能选择根深性植物的危险性。

根据以上结果表示出，本发明的方法在简便且更可靠地选拔根深性植物中非常非常优秀。

本发明的方法能把多个植物在相同的水分条件下进行栽培比较，且水位调整等栽培条件的管理也非常容易，是能大量测定根深性植物的简便有效的方法。由这些特色而利用本发明的方法就能有效地选拔具有根深性的植物，所以在提高回避干燥性植物的品种培育上有贡献。

Claims (10)

1.一种植物根深性的评价方法，是对于多个植物个体在相同的培养基水分条件下评价根深性的方法，其中，包含以下工序：

(1)为了植物延伸根而在具有足够深度的栽培容器内装填培养基，并种植多个植物个体；

(2)逐渐降低培养基的水分含量，给予该植物干燥应激反应；

(3)根据该植物出现的干燥应激反应症状来评价该植物的根深性。

2.一种植物根深性的评价方法，是对于多个植物个体在相同的培养基水分条件下评价根深性的方法，其中，包含以下工序：

(1)为了植物延伸根而在具有足够深度且底敞开的栽培容器内装填培养基，把该栽培容器设置在水槽中；

(2)在该栽培容器内种植多个植物个体；

(3)通过降低水槽的水位而使培养基的水分含量逐渐降低，给予该植物干燥应激反应；

(4)根据该植物出现的干燥应激反应症状来评价该植物的根深性。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，栽培容器的深度是30cm以上300cm以下。

4.如权利要求2所述的方法，其中，水槽与栽培容器的深度差是50cm以内。

5.如权利要求1或2所述的方法，其中，培养基被从由沙土、沙壤土、植壤土、黑牧土和它们的混合物以及园艺用肥土构成的群中选择。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中，栽培容器中植物的栽培密度是每100cm²一个个体到200个个体。

7.如权利要求1或2所述的方法，其中，栽培容器中植物的栽培密度是每1m²一个个体到200个个体。

8.如权利要求1或2所述的方法，其中，植物是种子植物。

9.如权利要求1或2所述的方法，其中，多个植物个体是相互不同系统的植物个体。

10.一种根深性植物的选拔方法，是从多个植物个体中在相同的培养基水分条件下选拔根深性植物的方法，其中，包含以下工序：

(1)为了植物延伸根而在具有足够深度且底敞开的栽培容器内装填培养基，把该栽培容器设置在水槽中；

(2)在该栽培容器内种植多个植物个体；

(3)通过降低水槽的水位而使培养基的水分含量逐渐降低，给予该植物干燥应激反应；

(4)该植物出现的干燥应激反应症状轻的植物个体作为根深性植物来选拔。

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